Технологический процесс изготовления детали «червяк»

- коэффициент группы стали.

По т.2 с.262 [2]

,           [2, том 2, стр.359, табл.2],    

;

;  [2, том 2, стр.361, табл.5],    

;  [2, том 2, стр.361, табл.6],

, [2, том 2, стр.408, табл.81],

 

Частота оборотов шпинделя расчетное:

        

По паспорту станка принимаем 

Фактическая скорость резания:

 

Окружная сила при фрезеровании:

             [2, том 2, стр.406],     где

- поправочный коэффициент на  качество обрабатываемого материала.

;    ;   [2, том 2, стр.362, табл.9],

         

;    [2, том 2, стр.412, табл.83],

 

Величины остальных составляющих силы резания: горизонтальной Рh ; вертикальной Рv ; радиальной Рy ; осевой Рх  устанавливаются  из соотношения с главной составляющей Pz. По справочнику [2, том 2, стр.413, табл.84].

 

 

 

 

Крутящий момент на шпинделе:

         ;    [2, том 2, стр.411],    

 .

Эффективная мощность резания:

        ;    [2, том 2, стр.411],    

 

 

 Для остальных операций  режимы резания определяем по  машиностроительным нормативам.

3. Операция 010 токарная. Установ А. Переход 2. Точить Æ38

Глубина резания -

Подача 

         [4, стр.29, карта Т-4] ,      где

- коэффициент, зависящий от  размера обработки.

- коэффициент обрабатываемости  материала.

- коэффициент характеризующий  материал режущей части.

.

Число оборотов шпинделя расчетное:

           

По паспорту станка принимаем 

Фактическая скорость резания:

        

          

Сила резания:

           [4, стр.35, карта Т-4],

    [4, стр.36]

 

Мощность резания:

             

 

Мощность привода станка 16К20

Аналогично выбираем режимы резания для других операций, результаты заносим в табл.15.

Таблица 15 – режимы резания

Номер операции содержание  перехода	t, мм	s, мм/об	V, м/мин	n, об/мин	N, кВт
Операция 010 Фрезерно-центровальная
1. Фрезеровать торцы  в размер 414 мм.	4	0,2	78,5	200	0,2
2. Центровать торцы Æ6,4мм на глубину 10 мм.	3,2	0,1	16	800	0,18
Операция 015 Токарная (черновая)
Установ А
1. Точить Æ60,5 на длине 183мм;	2,25	0,8	82	400	5,3
2. Точить Æ38 на длине 113мм;	3,75	0,4	60	500	3,5
3. Точить Æ35,7 на длине 55мм;	1,15	0,6	71	630	1,6
4. Точить Æ32,7 на длине 32 мм;	1,5	0,6	65	630	2,0
Установ Б
5. Точить Æ38 на длине 99мм;	3,75	0,4	60	500	3,5
6. Точить Æ35,7 на длине 44 мм;	1,15	0,6	71	630	1,6
Операция 030 Токарная (чистовая)
Установ А
1. Точить Æ60 на длине 70 мм;	0,25	0,4	118	630	0,45
2. Точить Æ35,2 на длине 23 мм;	0,25	0,4	88	800	0,33
3. Точить Æ32,2 на длине 32 мм;	0,25	0,4	80	800	0,3
4. Точить канавку В;	0,25	0,25	22	200	0,06
5. Точить фаску 2х45°;	2	0,2	110	1000	0,25
6. Точить фаску 1х45°;	1	0,2	100	1000	0,23
7. Точить 2 фаски 5х45°.	5	0,2	151	800	0,35
Установ Б
8. Точить Æ35,2 на длине 44 мм;	0,25	0,4	88	800	0,33
9. Точить канавку Г;	0,25	0,25	22	200	0,06
10. Точить фаску 2х45°.	2	0,2	110	1000	0,25
Операция 035 Зубодолбежная
1. Нарезать 4-х заходный  червяк.	11	0,15	22	78	4,5
Операция 040 Фрезерная
1. Фрезеровать шпоночный  паз 10N9 выдерживая размер 5+0,1	5	0,16	6,3	200	0,12
Операция 045 Сверлильная
Установ А
1. Сверлить отв. Æ5 мм на глубину 8 мм;	2,5	0,1	16	1000	0,05
2. Сверлить отв. Æ4,8 мм на глубину 18 мм;	2,4	0,1	15	1000	0,05
3. Нарезать резьбу М6 на глубину  15 мм;	0,6	1	6	315	0,02
Установ Б
4. Сверлить отв. Æ5 мм на глубину 8 мм;	2,5	0,1	16	1000	0,05
5. Сверлить отв. Æ4,8 мм на глубину 18 мм;	2,4	0,1	15	1000	0,05
6. Нарезать резьбу М6 на глубину  15 мм;	0,6	1	6	315	0,02
Операция 055 Круглошлифовальная
Установ А
1. Шлифовать Æ35к6;	0,01	0,2	23	209	2,5
2. Шлифовать Æ32s6;	0,01	0,2	23	228	2,2
Установ Б
3. Шлифовать Æ35к6.	0,01	0,2	23	209	2,5
Операция 060 Зубошлифовальная
1. Шлифовать зуб червяка.	0,01	0,2	40	212	5,5
Операция 065 Зубополировальная
1. Полировать зуб червяка.	0,01	0,2	40	212	5,5

 

14. Нормирование операций

 

Под технически обоснованной нормой времени понимают время, необходимое  для выполнения заданного объема работ при определенных организационно-технических  условиях и наиболее эффективном  использовании всех средств производства.

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени. Для расчета норм штучно-калькуляционного времени ( )к норме штучного времени следует добавить подготовительно-заключительное время.

                                        [1, стр.81],  где

- подготовительно-заключительное  время на партию деталей;

    - число деталей в  настроечной партии;

  - штучное время на деталь.

  [1, стр. 102],  где

  - основное время;

- время на установку и снятие  детали;

- время на закрепление и  открепления детали;

- время на измерение детали;

  - время приемы управления;

- время на обслуживание рабочего  места и отдых.

Рассчитаем нормы штучного времени  по укрупненным машиностроительным нормативам.

мин, [5, стр.281, карта 135],

мин,   [5, стр.276, карта 134],

мин,  [5, стр.314, карта 143],

мин,   [5, стр.276, карта 134],

   [5, стр.274, карта 132],

Основное время определяется по формуле: :

мин, [5, стр.338, карта 158],

Порядок расчета норм времени занесем  в таблицу 16

Таблица 16 – нормы времени на операцию 015

Содержание работы	Длина обработки  мм	Глубина резания, t мм	Табличное время, мин	Номер карты
Установ А: Установить и снять деталь                                          7,5              6
1. Точить Æ60,5 на длине 183 мм; 2. Точить Æ38 на длине 113 мм; 3. Точить Æ35,7 на длине 55 мм; 4. Точить Æ32,7 на длине 32 мм;	183 113 55 32	2,25 3,75 1,15 1,5	0,8 0,5х3 0,25 0,15	158 158 158 158
Установ Б: Переустановить и снять  деталь                                   5,25             6
5. Точить Æ38 на длине 99 мм; 6. Точить Æ35,7 на длине 44 мм;	99 44	3,75 1,15	0,45х3 0,2	158 158
Итого:                                      7,5+0,8+1,5+0,25+0,15+5,25+1,35+0,2=17мин

 

 мин

мин

При курсовом проектировании с достаточной  степенью точности штучно-калькуляционное время может быть подсчитано по следующей формуле:

    [1, стр. 173],   где

  - коэффициент серийности  производства по группам оборудования.

- основное технологическое время  каждой операции.

Предположим, что производство серийное. Тогда по  [1, стр. 173]

Основное технологическое время:

1. Операция 010 фрезерно-центровальная

Для фрезерования:

          [4, стр. 75, карта Ф-1], где

   - длина фрезерования.

1. переход 1. мм; мм/об; об/мин

мин.

Для сверления:   

          [4, стр. 107, карта С-1], где

   - глубина сверления.

2) переход 2. мм; мм/об;

     мин

Общее технологическое время на операцию 010

 мин  

Штучно-калькуляционное время на операцию 010

 мин.

2. Операция 030 токарная (чистовая)

Для токарной обработки.

      [4, стр.16, карта Т-1],    где

- длина рабочего хода суппорта.

Установ А:

1) переход 1. Т_о = 0,32 мин

2) переход 2. Т_о = 0,17 мин

3) переход 3. Т_о = 0,1 мин

4) переход 4. Т_о = 0,02 мин

5) переход 5. Т_о = 0,03 мин

6) переход 6. Т_о = 0,01 мин

7) переход 7. Т_о = 0,05 мин

Установ Б:

8) переход 1. Т_о = 0,14 мин

9) переход 2. Т_о = 0,1 мин

10) переход 3. Т_о = 0,02 мин

Общее технологическое время на операцию 030

 мин           

Штучно-калькуляционное время на операцию 030

 мин

3. Операция 035 зубодолбежная

Для обработки долбяком на зубофрезерном станке.

      [4, стр.140, карта З-1],    где

- длина рабочего хода суппорта,

- число заходов червяка.

1)   переход 1 . мм; мм/об; об/мин.

                  мин.

Общее технологическое время на операцию 035

мин           

Штучно-калькуляционное время на операцию 035

 мин

4. Операция 040 фрезерная

Для фрезерования:

          [4, стр.75, карта Ф-1], где

   - длина фрезерования.

1) переход 1. Т_о = 0,94 мин

Общее технологическое время на операцию 040

 мин

Штучно-калькуляционное время на операцию 040

 мин.

5. Операция 045 сверлильная

Установ А:

1) переход 1. Т_о = 0,08 мин

2) переход 2. Т_о = 0,1 мин

3) переход 3. Т_о = 0,03 мин

Установ Б:

4) переход 1. Т_о = 0,08 мин

5) переход 2. Т_о = 0,1 мин

6) переход 3. Т_о = 0,03 мин

Общее технологическое время на операцию 045

 мин

Штучно-калькуляционное время на операцию 045

 мин.

6. Операция 055 круглошлифовальная

Для шлифования цилиндрической поверхности:

      [4, стр.168, карта Ш-1],    где

  - припуск на этапе предварительного  шлифования; ; где

- общий припуск на переход;

- припуск на окончательное  шлифование; ; где

- припуск на выхаживание;

  - время на выхаживание.

Установ А

1. переход 1.

  мм; мм [4, стр. 176];

    мм.

  мм;

  мм/мин;      [4, стр. 173]

  мм/мин         [4, стр. 173]

 мин                [4, стр. 175].

   мин.

2) переход 2. Т_о = 0,9 мин

Установ Б

3) переход 1. Т_о = 0,9 мин

Общее технологическое  время на операцию 055

мин

Штучно-калькуляционное  время на операцию 055

 мин.

7. Операция 060 зубошлифовальная

1) переход 1. Т_о = 1,3 мин

Общее технологическое  время на операцию 060

мин

Штучно-калькуляционное  время на операцию 060

 мин.

8. Операция 065 зубополировальная

1) переход 1. Т_о = 1,3 мин

Общее технологическое  время на операцию 065

мин

Штучно-калькуляционное  время на операцию 065

 мин.

Таблица 17 – нормирование операций

Операция, номер перехода	, мин	, мин	, мин	, мин	, мин
Операция 010 Фрезерно-центровальная
Переход 1 Переход 2	1,63 0,08	1,71	0,7	0,8	3,2
Операция 015 токарная (черновая)
Переход 1 Переход 2 Переход 3 Переход 4 Переход 5 Переход 6	0,8 0,5х3 0,25 0,15 0,45x3 0,2	17	6,35	12,75	36,28
Операция 030 токарная (чистовая)
Переход 1 Переход 2 Переход 3 Переход 4 Переход 5 Переход 6 Переход 7 Переход 8 Переход 9 Переход 10	0,32 0,17 0,1 0,02 0,03 0,01 0,05 0,14 0,1 0,02	0,96	0,34	0,43	1,73
Операция 035 зубодолбежная
Переход 1	24	24	10	16	40
Операция 040 фрезерная
Переход 1	0,94	0,94	0,36	0,4	1,7
Операция 045 сверлильная
Переход 1 Переход 2 Переход 3 Переход 4 Переход 5 Переход 6	0,08 0,1 0,03 0,08 0,1 0,03	0,42	0,16	0,2	0,78
Операция 055 круглошлифовальная
Переход 1 Переход 2 Переход 3	0,9 0,9 0,9	2,7	1	1,16	4,86
Операция 060 зубошлифовальная
Переход 1	1,3	5,2	2	2,16	9,36
Операция 065 зубополировальная
Переход 1	1,3	5,2	2	2,16	9,36

 

15. Проектирование приспособления

 

Разработаем приспособление для операции 040 фрезерной. Для установки заготовки используется опорная призма с , для зажима - прижимы с приводом от пневмоцилиндров.

Силу закрепления определяем из условий равновесия силовых факторов, действующих на заготовку. В данном случае это окружная сила и радиальная сила . Силы возьмем из расчета режимов резания.

Н; Н.

Необходимое усилие закрепления:

    [2, стр. 113, табл.10],       где

- коэффициент трения в месте  контакта заготовки с опорой.

- коэффициент трения в месте контакта заготовки с зажимом.

- коэффициент запаса прочности.

, [2, стр. 117],       где

- коэффициент гарантированного  запаса [2, стр. 117],      

 -  коэффициент учета увеличения сил резания при     черновой обработке [2, стр. 117],      

-  коэффициент учета увеличения  сил резания вследствие затупления  инструмента [2, стр. 117, табл.11],      

-  коэффициент учета увеличения сил при прерывистом точении      [2, стр. 117],      

-  коэффициент учета постоянства  силы закрепления [2, стр. 117],      

-  коэффициент учета эргономичности [2, стр. 117],      

- коэффициент учета крутящего  момента [2, стр. 117],      

        

[2, стр. 118, табл.12],      

 Н

Соотношение плеч рычажной системы найдем из предварительной компоновки.

Необходимое толкающее  усилие пневмоцилиндра:

,      где

- суммарный КПД системы.

,      где

- КПД пневмоцилиндра,

   - КПД рычажной системы.

 Н

Рис.2 – схема закрепления.

 

По таблице 19 [2, стр. 125] выбираем пневмоцилиндр двустороннего действия рабочим давлением МПа; мм; мм.

Толкающее усилие 4380 Н,

Тянущее усилие 4080 Н.

Данный пневмоцилиндр обеспечит надежное закрепление заготовки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16. Заключение

 

В результате выполнения данной курсовой работы был разработан технологический процесс изготовления детали «Червяк». Был обоснован способ получения заготовки, разработан маршрутный процесс изготовления детали, произведен выбор необходимого оборудования и технологических баз, рассчитаны припуски на мех. обработку, режимы резания, проведено нормирование технологических операций. Проведено проектирование специального приспособления, что увеличивает точность изготовления детали и уменьшает долю ручного труда. В результате сократилось время обработки детали и снизилась ее себестоимость.